风电基础工程中冬期施工技术的应用

黄纬 中电投电力工程有限公司

一、风电基础项目的初步认识

（一）风电基础的形式

风电塔筒属于典型高耸结构，目前新风机塔筒高度从90～130 多米不等，国内最高柔性塔高度已经达到140m。风机基础承受上部风机及塔筒传来的荷载，其中主要荷载为较大的倾覆弯矩。

陆上风机基础形式目前常见的有扩展基础，带肋梁扩展基础等。基础形状有圆形和八边形，以圆形为主，基础底面直径从15m至22m 不等。

圆形扩展基础由三部分构成：基础底板、棱台及墩台，依靠基础及回填土自重抵抗较大的倾覆弯矩。

肋梁式基础也有三部分组成，底版、肋梁及墩台，区别于扩展基础，采用肋梁取得棱台部分。由肋梁和板共同抵抗截面弯矩。

基础结构形式多为钢筋混凝土结构。风电项目周期一般为一年左右，为了避免冬季吊装时的不安全因素，很多风电项目的基础施工周期在冬期。

（二）冬期风电项目的环境限制

我国三北地区风力资源充足，是建设风电基础设施项目的最佳场所。但强风也意味着地形起伏，地形不平增加了工程难度。另外，施工时间是另一个大问题，工程一般在11 月份进行，北方已经进入寒冬，施工条件更加困难，施工周期将延长，投资资金将逐步增加，建筑材料将因气候变化而受损天气寒冷，大大降低了工程的安全性和耐久性。

二、冬期施工风电基础工程的前期工作

冬期风电基础工程的施工首先要保证工程质量，在保证相关的建筑材料能发挥正常的性能外，我们还要保证在冬季工人能提供正常的劳动力，在充分保证工程质量的同时，我们也要充分考虑工程预算，不能将代执行合同变成亏损合同。

要结合冬期施工的特点对需要使用的材料进行综合分析，根据天气的具体情况采取针对性的保护措施。在冬季气温较低且遇到降雪的情况下，施工现场的路面会比较光滑，要做好充分的防滑准备。在进行高空作业时，作业人员需佩戴安全装备；雨雪天气后施工时，必须对基坑施工、临时用电等进行检查，以确保作业安全。另外，冬季施工还应注意防火，应将易燃易爆物品按照规定存放，并且要在周围安装消防装置。对于取暖和加热设备，要做好日常巡查维护，避免过热导致火灾。

三、风电基础工程中冬期施工技术的要点

（一）钢筋工程

冬季进行钢筋张拉和冷拉前，要根据环境温度选用设备、仪表和液压工作系统。

从事钢材焊接的人员必须是持证专业人员，具有低温操作经验，熟悉冬期钢材焊接工艺。焊接场地尽量布置在室内。如果需要室外焊接，请选择环境温度较高的时间段。钢筋焊接环境温度不宜低于-20℃，如遇暴风雪，应及时采取一定的防护措施。钢筋未冷却时，焊接部位不得接触冰、雪和水。钢筋加工成功后，应垫上木方，防止钢筋直接接触冷地面。

在负温条件下使用钢筋应加强管理和检验，钢筋在运输和加工过程中应防止撞击和刻痕。

（二）混凝土工程

在冬期施工时应做好混凝土各种原材料的准备工作。采取保护覆盖措施，拌制混凝土所用材料应清洁，不得含有冰、雪、冻块及其他宜冻裂物质。根据情况掺加含有钾、钠离子的防冻剂，非加热养护法混凝土施工时，所选用的外加剂应含有引气组分或掺入引气剂，含气量应控制在3%～5%，钢筋混凝土掺加氯盐类防冻剂时，掺量不能大于水泥质量的1%，并且掺用氯盐的混凝土应振捣密实，且不宜采用蒸汽养护。

混凝土原材料加热宜采用加热水的方法，骨料应提前备足料，有条件的话尽量运至有加热设施的保温封闭储料棚或仓内备用。

混凝土在运输和浇筑过程中应采取措施覆盖保温材料。由于风机基础一般为大体积混凝土，所以在浇筑时应分层浇筑，且已浇筑层的混凝土在未被上层覆盖前应不低于2℃。

混凝土基础内应设置温度监测点，监测混凝土里表温差，降温速率，环境温度等，如里表温差大于25℃时，将采取增减保温覆盖的方式控制温差，当混凝土表面温度和大气温差不大于20℃时方可拆除保温覆盖。

（三）暖棚搭设和加热措施

冬期施工为了进一步减少低温因素的不利影响，采取在基础周围搭设暖棚等措施，借助于暖棚的保温效果形成一个良好的温度环境，避免施工过程中低温环境对于基础施工活动的不利影响。从实际情况来看，在基础施工过程中，需要根据冬期的气温情况，对暖棚的搭设时间和位置进行判定，同时为了确保混凝土质量，可以在混凝土搅拌站设置彩钢板房进行必要的保温处理。为了保证保温暖棚的结构强度和稳定性，通常选用脚手管或角钢拼装加固暖棚骨架，用厚帆布包裹增强保温棚的保温性能。为了增加暖棚的实用性，在基坑出口位置设置人员设备进出通道。对于基坑的保温可在基础浇筑前，设置无烟焦炭取暖炉，进一步提升暖棚内部的温度，是暖棚内各处温度处于5℃以上，并且设专人监测暖棚内温度，选择具有代表性位置布置测温点，每昼夜测温不少于4 次。

在混凝土养护期间应设置烟囱将烟或燃烧气体排至棚外，并应采取防止烟气中毒和防火的措施。

四、结论

冬期施工技术在风电基础工程中的应用是综合性的。通过前期的施工准备、后期的材料加热和施工过程中的保温措施，分析了冬期风电基础工程施工的现状。对工程质量进行严格的把控，引进先进的技术和设备，通过最新的施工工艺和管理方法，结合与施工有关的规范要求进行冬季施工，以保证冬季施工的顺利进行。